一种离心脉冲射流泵制造技术

本发明专利技术公开了一种离心脉冲射流泵，包括吸入室、混合室和喉管，吸入室内安装有叶轮分配器、方形导叶和叶轮，叶轮分配器一侧开口，该开口与方形导叶的入口相连接，方形导叶的出口与叶轮的入口相对应，叶轮上安装多个叶片，相邻叶片之间形成喷嘴，叶轮通过叶轮轴与电机连接，由电机驱动叶轮高速旋转，将工作水经叶轮分配器、方形导叶和叶轮从喷嘴中形成非连续射流进入混合室内。本发明专利技术的离心脉冲射流泵综合了离心泵和脉冲射流泵的结构和优势，取消了二者中间转换、过渡环节，具有效率高、工作可靠、结构紧凑、操作简便、汽蚀性能良好、噪声低及成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种离心脉冲射流泵
本专利技术涉及一种射流泵，尤其涉及一种离心脉冲射流泵。
技术介绍
射流泵是一种利用射流的剪切和紊流扩散作用进行传质传能的流体机械和混合反应设备，没有转动部件，具有结构简单、工作可靠、造价低、运行和维护成本低，特别适合于污水、有毒、放射和易燃易爆等场合。射流泵的工作原理决定其效率较低，研究表明采用脉冲流体作为其工作动力能够有效提高射流泵效率，这种形式的射流泵称作脉冲射流泵。由于脉冲射流具有较大的惯性力，相当于提高了射流泵的工作压力，进而提高了抽水能力；脉冲射流泵吸水的方式有两种：一是流体之间的粘性作用；二是脉冲射流是不连续的，前后射流流束之间的间隙起到了一般容积式泵抽水的作用。因此，脉冲射流泵具有较好的抽水性能。当前，产生脉冲射流的主要形式是它激式和往复式。一、它激式脉冲射流是通过其他动力装置将射流周期性阻断，从而使流体间断的射出，如专利CN102906371A公开了一种脉冲水射流设备，其包括向喷嘴输送水的高压水泵和布置在喷嘴处或喷嘴附近的中断装置，该中断装置定期中断通过喷嘴的水流，由此产生脉冲水射流，但其在高速射流工况下，射流对中断装置的破坏很严重，且由于射流打在中断装置上做的是无用功，因而它激式脉冲射流的能量利用率很低；二、往复装置产生的脉冲射流的流量较小，要产生大流量脉冲射流时需要庞大的往复装置，如专利CN105478272A公开了一种无泵式高压脉冲水射流发生装置，其利用氧气和氢气的混合气体爆炸产生的能量推动活塞运动进而将腔室内的水挤压出去，活塞的往复运动产生脉冲射流，从而不需要提供高压泵就能产生有效的脉冲水射流，但其易出故障且维护成本很高，不利于推广应用。现有的射流泵工作时，需要将压力较高的工作水通过喷嘴转化为高速射流，而较高压力的工作水通常由离心泵来提供。申请人经不断地创新、研究发现，如果直接将离心泵内的高速旋转叶轮作为射流泵的喷嘴来使用，将能够取消离心泵和射流泵之间的转换、过渡环节，并产生脉冲射流效果，从而大幅提升工作效率。此外，专利CN103967810B公开了一种离心式真空泵，其属于液气脉冲射流泵，主要用于凝气设备工作过程中抽气，其由于气体的密度小，抽吸一定质量的气体的体积较大，因此为保证气体流速在合理范围内，其吸入室尺寸较大，由于气体体积大，为了能够充分混合气体和液体，扩散段的收缩段设计为成角度较小、长度较长的渐缩形式；同时，由于气液总的体积流量较大，扩散段的平直段管径也选取较大值，以减小阻力损失；该离心式真空泵以脉冲液体抽吸气汽混合物时，其中蒸汽遇到工作水会凝结，只剩下不凝结气体，并以气泡形式存在于气液混合物中，而不凝结气泡不会突然溃灭或消失，因此不会产生汽蚀问题。在实际使用过程中，专利技术人曾创造性的将该离心式真空泵用作液液脉冲射流泵，但当被抽吸液体进入吸入室的速度过高导致压力较低时，会蒸发形成蒸汽泡，由于蒸汽密度远远低于液体，同质量的蒸汽泡将占据几千倍甚至几万倍同质量液体的体积，蒸汽泡不仅占据吸入室的空间导致抽吸流量小，还会在后续的流动中因为压力升高而急剧溃灭消失，造成严重汽蚀，严重影响泵的性能和安全运行。而本申请离心脉冲射流泵在吸入室的设计中，需要将被抽吸液体的速度控制在一定范围内，该范围与被抽吸液体的温度、压力和流量等参数以及射流泵的结构相关，从而保证被抽吸液体不会在吸入室以及后续的混合过程中发并生汽蚀；然而，由于叶轮甩出的工作液体速度很高，与被抽吸液体之间的速度差较大，会产生较大的混合损失，为了尽量降低二者速度差以降低混合损失，则需要尽量提升被抽吸液体的速度；因此，在吸入室的设计当中既要保证在吸入室的任何截面被抽吸液体都不发生汽蚀，又要尽量提升其速度，从而使得本申请的吸入室设计难度远远高于专利CN103967810B的离心式真空泵的吸入室，且难以实现。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的上述问题，提出一种效率高、工作可靠、结构紧凑、造价和维护成本低的离心脉冲射流泵。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种离心脉冲射流泵，包括吸入室、混合室和喉管，所述吸入室内安装有叶轮分配器、方形导叶和叶轮，所述叶轮分配器一侧开口，该开口与所述方形导叶的入口相连接，所述方形导叶的出口与所述叶轮的入口相对应，所述叶轮上安装多个叶片，相邻所述叶片之间形成喷嘴，由电机驱动所述叶轮高速旋转，将工作水经叶轮分配器、方形导叶和叶轮从所述喷嘴中形成非连续射流进入所述混合室内。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，从所述喷嘴中形成的非连续射流进入所述混合室的方向与所述混合室的轴线平行或重合。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述方形导叶的进水口与出水口面积之比为1:1-2，所述方形导叶的进水口和/或出水口为锥形或流线形或由直段和锥段组成。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述叶轮的进水口面积大，而叶轮的出水口面积小。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述叶片为直叶片，数量为15-35片。进一步优选地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述叶片的内弧和背弧均为流线型或均由直线段和弧段组成。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述混合室右侧的入口为椭圆形，与所述吸入室的出口相连；所述混合室左侧的出口为圆形。进一步优选地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述混合室的长度为所述混合室出口直径的1-5倍。进一步地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述喉管为直管，长度为其直径的4-12倍。进一步优选地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述喉管的出口处安装有扩散器。更进一步优选地，在所述的离心脉冲射流泵上，所述混合室、喉管和扩散器依次同轴连接或弯曲连接。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的离心脉冲射流泵，通过将离心泵内的高速旋转叶轮作为射流泵的喷嘴来使用，综合了离心泵和脉冲射流泵的结构和优势，并取消了中间转换、过渡环节，因此具有工作效率高、工作可靠、汽蚀性能良好、震动小、噪声低及成本低廉等优点，效率比现有采用真空泵提供高压工作水的射流泵高20-35％，造价相当于两者的1/3，节能减材，生产效率高；而且设计先进，结构紧凑，操作简单，拆装方便，便于维护，性能价格比高，有利于推广运用。附图说明图1为本专利技术一种离心脉冲射流泵的结构主视图；图2为本专利技术一种离心脉冲射流泵中叶轮和导叶的装配示意图；图3为本专利技术一种离心脉冲射流泵中导叶的结构示意图；图4为本专利技术一种离心脉冲射流泵中叶轮的结构示意图。其中，1-吸入室，2-叶轮分配器，3-方形导叶，4-叶轮，5-叶片，6-混合室，7-喉管，8-扩散器。具体实施方式本专利技术的离心脉冲射流泵的主要技术方案是创造性的将现有液气离心真空泵用于液体抽吸液体，并对现有离心真空泵的结构进行优化改造，使得本专利技术改造后的离心脉冲射流泵能够取代离心泵和脉冲射流泵组合使用的工作方式，提高工作效率。相比
技术介绍
所述的离心真空泵，本专利技术的离心脉冲射流泵的吸入室更为紧凑，相比离心式真空泵的吸入室缩小三分之一至二分之一，由于液体密度大，抽吸一定质量的液体的体积较小；由于所抽吸的液体体积小，所需混合长度较小，因此本专利技术极大缩短甚至取消扩散段的收缩段；由于总的体积流量较小，因此扩散段的平直段管径较小。此外，由于制造和设计尺寸之间存在偏差，装配过程中也存在偏差，因此两种产品的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心脉冲射流泵，包括吸入室(1)、混合室(6)和喉管(7)，其特征在于，所述吸入室(1)内安装有叶轮分配器(2)、方形导叶(3)和叶轮(4)，所述叶轮分配器(2)一侧开口，该开口与所述方形导叶(3)的入口相连接，所述方形导叶(3)的出口与所述叶轮(4)的入口相对应，所述叶轮(4)上安装多个叶片(5)，相邻所述叶片(5)之间形成喷嘴；由电机驱动所述叶轮(4)高速旋转，将工作水经叶轮分配器(2)、方形导叶(3)和叶轮(4)从所述喷嘴中形成非连续射流进入所述混合室(6)内。

【技术特征摘要】
1.一种离心脉冲射流泵，包括吸入室(1)、混合室(6)和喉管(7)，其特征在于，所述吸入室(1)内安装有叶轮分配器(2)、方形导叶(3)和叶轮(4)，所述叶轮分配器(2)一侧开口，该开口与所述方形导叶(3)的入口相连接，所述方形导叶(3)的出口与所述叶轮(4)的入口相对应，所述叶轮(4)上安装多个叶片(5)，相邻所述叶片(5)之间形成喷嘴；由电机驱动所述叶轮(4)高速旋转，将工作水经叶轮分配器(2)、方形导叶(3)和叶轮(4)从所述喷嘴中形成非连续射流进入所述混合室(6)内。2.根据权利要求1所述的离心脉冲射流泵，其特征在于，从所述喷嘴中形成的非连续射流进入所述混合室(6)内的方向与所述混合室(6)的轴线平行或重合。3.根据权利要求1所述的离心脉冲射流泵，其特征在于，所述方形导叶(3)的进水口与出水口的面积之比为1:1-2，所述方形导叶(3)的进水口和/或出水口为锥形或流线形或由直段和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀明，
申请(专利权)人：武汉武泵泵业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42